ราคาเชื้อเพลิงสังเคราะห์จะลดลงได้อย่างไร

ระบบบนหลังคาของ ETH ซูริกสร้าง CO2 และน้ำจากอากาศและนำไปใช้ผลิตเชื้อเพลิงสังเคราะห์ (กดที่รูป)

คีย์สโตน

ETH – เมื่อ 2 ปีที่แล้ว นักวิจัยได้นำเสนอระบบนำร่องซึ่ง CO2 และน้ำที่สกัดจากอากาศสามารถเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงสังเคราะห์ได้ ตอนนี้พวกเขากำลังรายงานในนิตยสารผู้เชี่ยวชาญ “Nature” ว่าเทคโนโลยีนี้สามารถทำการตลาดได้อย่างไร

การบินและการขนส่งเป็น ปัจจุบันรับผิดชอบประมาณ 8 เปอร์เซ็นต์ของการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่มนุษย์สร้างขึ้นทั้งหมด เชื้อเพลิงสังเคราะห์ เช่น น้ำมันก๊าดสังเคราะห์ น้ำมันเบนซิน หรือดีเซล เสนอทางเลือกที่น่าสนใจเพื่อให้เป็นมิตรกับสภาพอากาศมากขึ้น

เป็นเวลาสองปีที่นักวิจัยของ Aldo Steinfeld จาก ETH Zurich ดำเนินการโรงกลั่นขนาดเล็กบนหลังคาของห้องปฏิบัติการเครื่องจักร ในกระบวนการสามขั้นตอน เชื้อเพลิงสังเคราะห์ที่เป็นกลาง CO2 ถูกสร้างขึ้นจากพลังงานแสงอาทิตย์และ CO2 และน้ำที่ได้รับโดยตรงจากอากาศ โรงงานนำร่องสามารถผลิตเมทานอลได้ประมาณครึ่งเดซิลิตรต่อวัน โดยมีรังสีดวงอาทิตย์น้อยกว่าที่เหมาะสมจากซูริก สไตน์เฟลด์กล่าว ตามคำแถลงของ ETH Zurich เพื่อให้ได้ผลผลิตที่มากขึ้น แน่นอนว่า ระบบขนาดใหญ่จะต้องสร้างขึ้นในสถานที่ที่มีแสงแดดส่องถึงมาก – โดยเฉพาะในพื้นที่ทะเลทราย

การลงทุนครั้งแรกเป็นสิ่งที่ท้าทาย

อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ของโรงงานนำร่องยังต่ำเกินไป เนื่องจากประสิทธิภาพของเครื่องปฏิกรณ์พลังงานแสงอาทิตย์ในปัจจุบันยังต่ำอยู่ที่ร้อยละ 5.6 ตามที่ศาสตราจารย์ ETH “แม้ว่าค่านี้เป็นสถิติโลกสำหรับการแยกตัวจากความร้อนด้วยความร้อนจากแสงอาทิตย์ แต่ก็ยังไม่ดีพอ ยังต้องการการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการอย่างมาก ». แต่ทีมกำลังพยายามอย่างมาก นั่นคือเหตุผลที่สไตน์เฟลด์มองโลกในแง่ดี “ในไม่ช้าเราจะสร้างสถิติใหม่ด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงาน”

ในธรรมชาติ – ในเอกสารฉบับนี้ ผู้เขียนไม่เพียงแค่นำเสนอเทคโนโลยีของตนเท่านั้น แต่ยังประเมินด้วยว่าพื้นที่ทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับระบบเชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์จะต้องอยู่ที่ 45,000 ตารางกิโลเมตร เพื่อตอบสนองความต้องการน้ำมันก๊าดสำหรับการบินทั่วโลก (414 พันล้านลิตรในปี 2019) ซึ่งสอดคล้องกับประมาณร้อยละ 0.5 ของพื้นที่ของทะเลทรายซาฮาร่า

อย่างไรก็ตาม: เชื้อเพลิงสังเคราะห์จะมากขึ้น ราคาแพงกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลในตอนแรก เชื้อเพลิง “สิ่งที่ยากที่สุดคือการเอาชนะอุปสรรคด้านราคาที่สูงในตอนแรก” แอนโธนี่ แพตต์ ผู้เขียนร่วมกล่าว ตามที่นักวิจัยกล่าวว่าจำเป็นต้องมีการสนับสนุนทางการเมืองซึ่งทำให้ราคาของเชื้อเพลิงพลังงานแสงอาทิตย์ค่อยๆลดลงอย่างมาก

การลดต้นทุนด้วยระบบโควต้า

ผู้เขียนเสนอระบบโควต้าที่สายการบินและสนามบิน จำเป็นต้องทำเช่นนั้นเพื่อเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงการบินพลังงานแสงอาทิตย์ขั้นต่ำที่กำหนดให้กับน้ำมันก๊าดทุกลิตรที่เติม สัดส่วนนี้ควรจะต่ำในตอนเริ่มต้นเพื่อไม่ให้ขึ้นค่าตั๋วเครื่องบินมากเกินไป นายภัทร กล่าว ควรเพิ่มโควต้าทีละน้อย

«การเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของโควต้าทำให้ราคาน้ำมันก๊าดพลังงานแสงอาทิตย์ลดลง อย่างมาก – ตามที่เราสังเกตจากลมและพลังงานแสงอาทิตย์” นักวิจัย ETH กล่าว จากการคำนวณเชื้อเพลิงโซลาร์เจ็ทจะมีราคาเท่ากับน้ำมันก๊าดฟอสซิลโดยมีส่วนแบ่ง 10 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์

https : //www.nature.com/articles/s41586-021-04174-y

stsc, sda

อ่านเพิ่มเติม